CN206339231U - 一种测绘仪器仿真模型装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种测绘仪器仿真模型装置，包括全站仪仿真模型装置、手机安装装置、操作面板仿真装置、传感器信号采集装置和服务器，全站仪仿真模型装置包括全站仪仿真模型和角度传感器，全站仪仿真模型是全站仪外观及机械功能的仿真结构，能够实现旋转、按动功能；传感器信号采集装置与全站仪模型装置的数据接口连接，收集角度传感器采集的角度变化量以及操作面板仿真装置中键盘霍尔按键的变化量，并将变化量传输到服务器，实现测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟仪器各仿真零部件的动作响应。本实用新型改变了鼠标、键盘操作软件的方式，仿真的仪器模型和虚拟的教学系统软件，进行虚实有机结合，更优越的服务于教学和工况实训。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种虚拟现实交互仿真装置，具体是一种测绘仪器仿真模型装置，属于仿真模型技术领域。
背景技术
全站仪，即全站型电子测距仪(Electronic Total Station)，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪，已被广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。
全站仪主要由全站仪机体、电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成，由于其应用的广泛性，如何使用是在教学和工况实训中必须掌握的一项技能。目前，测量仪器虚拟仿真实训操作软件中需要用户使用仪器交互装置与虚拟实训教学系统进行交互，虚拟实训教学系统往往利用仪器仿真模型来进行仿真操作，所以急需一种用于教学和工况实训的仿真模型。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种测绘仪器仿真模型装置，可利用测量仪器虚拟仿真实训操作软件进行培训时，依靠仪器仿真模型装置的旋钮部件进行跟踪旋转角度，通过在旋钮部件中安装角度传感器，可以测得旋钮部件转动角度的变化情况，采集器采集角度变化信号与测量仪器虚拟仿真实训操作软件中的虚拟仪器的操作部件进行响应处理。
为了实现上述目的，本实用新型采用的一种测绘仪器仿真模型装置，包括全站仪仿真模型装置、手机安装装置、操作面板仿真装置、传感器信号采集装置和服务器，所述全站仪仿真模型装置包括全站仪仿真模型和角度传感器，全站仪仿真模型是全站仪外观及机械功能的仿真结构，能够实现旋转、按动功能；所述角度传感器安装在全站仪仿真模型中的各旋转调节部件内部，用于采集各旋转调节部件的角度变化信号；所述手机安装装置用于固定手机，可将手机置入望远镜中，使手机随望远镜一起转动，实现模型目镜与测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟全站仪目镜场景的同步显示；所述操作面板仿真装置为全站仪操作面板的功能仿真，实现测量仪器虚拟仿真实训操作软件中全站仪操作面板的按键对应动作和屏幕数据的同步显示；所述传感器信号采集装置与全站仪仿真模型装置的数据接口连接，收集角度传感器采集的角度变化量以及操作面板仿真装置中键盘霍尔按键的变化量，并将变化量传输到服务器，实现测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟仪器各仿真零部件的动作响应。
优选地，所述全站仪仿真模型包括全站仪机体、望远镜、提手、垂直制动旋钮、基座和水平制动旋钮，望远镜安装在全站仪机体的中间，提手安装在全站仪机体的上方，基座安装在全站仪机体的底部，垂直制动旋钮和水平制动旋钮安装在全站仪机体上，用于实现垂直和水平方向上的调节。
优选地，所述操作面板仿真装置包括操作面板以及与操作面板配合使用的电路板，操作面板包括键盘和显示屏。
优选地，所述传感器信号采集装置通过数据线与全站仪仿真模型装置、服务器连接，实现全站仪仿真模型装置和服务器的交互。
优选地，所述手机安装装置内嵌在全站仪仿真模型装置的望远镜中，手机安装在望远镜的物镜前，通过目镜能看到手机显示的测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟全站仪目镜中的景象。
本实用新型改变了鼠标、键盘操作软件的方式，利用测量仪器虚拟仿真实训操作软件进行培训时，依靠仪器仿真模型装置的旋钮部件进行跟踪旋转角度，通过在旋钮部件中安装角度传感器，可以测得旋钮部件转动角度的变化情况，采集器采集角度变化信号与测量仪器虚拟仿真实训操作软件中的虚拟仪器的操作部件进行响应处理。最终，仿真的仪器模型和虚拟的实训操作软件进行虚实有机结合，更优越的服务于教学和工况实训。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型全站仪仿真模型装置的结构示意图；
图3为本实用新型手机安装装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1至图3所示，一种测绘仪器仿真模型装置，包括全站仪仿真模型装置1、手机安装装置2、操作面板仿真装置3、传感器信号采集装置4和服务器5，所述全站仪仿真模型装置1包括全站仪仿真模型和角度传感器，全站仪仿真模型是全站仪外观及机械功能的仿真结构，能够实现旋转、按动功能；所述角度传感器安装在全站仪仿真模型中的各旋转调节部件内部，用于采集各旋转调节部件的角度变化信号；所述手机安装装置2用于固定手机，可将手机置入望远镜中，使手机随望远镜一起转动，实现模型目镜与测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟仪器目镜场景的同步显示；所述操作面板仿真装置3为全站仪操作面板的功能仿真，实现测量仪器虚拟仿真实训操作软件中全站仪操作面板的按键对应动作和屏幕数据的同步显示；所述传感器信号采集装置4与全站仪仿真模型装置1的数据接口连接，收集角度传感器采集的角度变化量以及操作面板仿真装置3中键盘霍尔按键的变化量，并将变化量传输到服务器5，实现测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟仪器各仿真零部件的动作响应。
优选地，所述全站仪仿真模型包括全站仪机体、望远镜、提手6、垂直制动旋钮7、基座8和水平制动旋钮9，望远镜安装在全站仪机体的中间，提手6安装在全站仪机体的上方，基座8安装在全站仪机体的底部，垂直制动旋钮7和水平制动旋钮9安装在全站仪机体上，用于实现垂直和水平方向上的调节。
优选地，所述操作面板仿真装置3包括操作面板以及与操作面板配合使用的电路板，操作面板包括键盘和显示屏。
优选地，所述传感器信号采集装置4通过数据线与全站仪仿真模型装置1、服务器5连接，实现全站仪仿真模型装置1和服务器5的交互。
优选地，所述手机安装装置2内嵌在全站仪仿真模型装置1的望远镜中，手机安装在望远镜的物镜前，通过目镜能看到手机显示的测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟全站仪目镜中的景象。
工作过程：操作全站仪仿真模型，旋转旋钮，角度传感器可测得角度变化信号，面板键盘的按动产生霍尔量变化信号；传感器信号采集装置4采集信号，传输到服务器5；测量仪器虚拟仿真实训操作软件对信号尽心响应处理，虚拟仪器的对应的旋转调节部件旋转相同的角度，面板键盘对应的按键进行高亮显示；程序后台对操作信号进行视角转换和测量数据处理，并把虚拟全站仪的目镜的视角场景数据传输到全站仪仿真模型中的手机屏幕。
由上述结构可见，本实用新型改变了鼠标、键盘操作软件的方式，利用测量仪器虚拟仿真实训操作软件进行培训时，依靠仪器仿真模型装置的旋钮部件进行跟踪旋转角度，通过在旋钮部件中安装角度传感器，可以测得旋钮部件转动角度的变化情况，采集器采集角度变化信号与测量仪器虚拟仿真实训操作软件中的虚拟仪器的操作部件进行响应处理。最终，仿真的仪器模型和虚拟的仿真实训操作软件进行虚实有机结合，更优越的服务于教学和工况实训。
Claims (4)
1.一种测绘仪器仿真模型装置，其特征在于，包括全站仪仿真模型装置(1)、手机安装装置(2)、操作面板仿真装置(3)、传感器信号采集装置(4)和服务器(5)，
所述全站仪仿真模型装置(1)包括全站仪仿真模型和角度传感器，全站仪仿真模型是全站仪外观及机械功能的仿真结构，能够实现旋转、按动功能；所述角度传感器安装在全站仪仿真模型中的各旋转调节部件内部，用于采集各旋转调节部件的角度变化信号；
所述手机安装装置(2)用于固定手机，可将手机置入望远镜中，使手机随望远镜一起转动，实现模型目镜与测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟仪器目镜场景的同步显示；
所述操作面板仿真装置(3)为全站仪操作面板的功能仿真，实现测量仪器虚拟仿真实训操作软件中全站仪操作面板的按键对应动作和屏幕数据的同步显示；
所述传感器信号采集装置(4)与全站仪仿真模型装置(1)的数据接口连接，收集角度传感器采集的角度变化量以及操作面板仿真装置(3)中键盘霍尔按键的变化量，并将变化量传输到服务器(5)，待进行数据处理后，实现测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟仪器各仿真零部件的动作响应；
所述全站仪仿真模型包括全站仪机体、望远镜、提手(6)、垂直制动旋钮(7)、基座(8)和水平制动旋钮(9)，望远镜安装在全站仪机体的中间，提手(6)安装在全站仪机体的上方，基座(8)安装在全站仪机体的底部，垂直制动旋钮(7)和水平制动旋钮(9)安装在全站仪机体上，用于实现垂直和水平方向上的调节。
2.根据权利要求1所述的一种测绘仪器仿真模型装置，其特征在于，所述操作面板仿真装置(3)包括操作面板以及与操作面板配合使用的电路板，操作面板包括键盘和显示屏。
3.根据权利要求1所述的一种测绘仪器仿真模型装置，其特征在于，所述传感器信号采集装置(4)通过数据线与全站仪仿真模型装置(1)、服务器(5)连接，实现全站仪仿真模型装置(1)和服务器(5)的交互。
4.根据权利要求1所述的一种测绘仪器仿真模型装置，其特征在于，所述手机安装装置(2)内嵌在全站仪仿真模型装置(1)的望远镜中，手机安装在望远镜的物镜前，通过目镜能看到手机显示的测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟全站仪目镜中的景象。
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